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2021 年度 実績報告書

共生細菌が駆動する宿主害虫イモゾウムシの繁殖形質の進化の解明と防除技術への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K05667
研究機関帯広畜産大学

研究代表者

熊野 了州  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90621053)

研究分担者 菊池 義智  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30571864)
日室 千尋  琉球大学, 農学部, 協力研究員 (60726016)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードイモゾウムシ / 共生細菌 / ナルドネラ / 配偶行動 / 交尾器
研究実績の概要

イモゾウムシはサツマイモIpomoea batatas (L.)を含むヒルガオ科植物の大害虫である.本種はサツマイモを食害し,被害を受けた塊根はイポメアマロンなどの有毒物質を自ら生産するようになるため,被害を受けた塊根は家畜飼料等にもできず,大きな経済的被害を引き起こしており,世界中で大きな問題となっている.本種の防除技術を開発することは,世界的にも喫緊の課題となっている.沖縄では本種に対して不妊虫放飼を用いた根絶防除事業が進められている.不妊虫放飼を効果的に進めるには対象となる昆虫種の配偶行動の解明が不可欠である.そこで本研究では,イモゾウムシの配偶行動における共生細菌ナルドネラの機能の解明に取り組んだ.具体的には,イモゾウムシの共生細菌保有量を効率的に操作する手法を開発した上で,操作した個体を用いて交尾率や交尾行動の変化を調査した.その結果,蛹期に熱処理(31℃)した個体は従来の飼育条件(25℃)に比べ,細菌保有量の減少が見られた.また,交尾実験でオスのマウント回数の増加と交尾率の上昇,交尾時間の短縮,交尾器のトゲ数の減少が観察され,雄親の高温飼育は次世代の出現数を減少させた.本種の交尾器のトゲはメスの膣内に刺さり,交尾の際の体位を安定させる機能を持つと考えられており,ナルドネラの除去による交尾器形状の変化が,オスの適応度の低下や交尾時間の短縮を引き起こしたものと考えられる.本研究によって,共生細菌が宿主種の配偶行動に変化をもたらすことが明らかになり,不妊虫放飼を効率的に進める知見が得られた.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of Larval Diet on the Male Reproductive Traits in the West Indian Sweet Potato Weevils Euscepes postfasciatus (Coleoptera: Curculionidae)2022

    • 著者名/発表者名
      Himuro Chihiro、Misa Kinjo、Honma Atsushi、Ikegawa Yusuke、Ohishi Tsuyoshi、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 13 ページ: 389~389

    • DOI

      10.3390/insects13040389

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reproduction-related interactions and loads induce continuous turn alternation leading to linearity in a terrestrial isopod2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Koto、Kumano Norikuni
    • 雑誌名

      The Science of Nature

      巻: 109 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s00114-022-01795-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Female Marking via Rubidium-Labeled Ejaculates in the West Indian Sweetpotato Weevil (Coleoptera: Curculionidae)2021

    • 著者名/発表者名
      Kumano Norikuni、Tsurui-Sato Kaori、Teruya Kiyohito、Toyosato Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Economic Entomology

      巻: 114 ページ: 1411~1414

    • DOI

      10.1093/jee/toab049

    • 査読あり
  • [学会発表] イモゾウムシの共生細菌が宿主 の交尾行動に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      濱谷 杏子・菊池 義智 ・熊野 了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会
  • [学会発表] イモゾ ウムシの雌雄の血縁関係が再交尾に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 愛梨・日室 千尋・熊野 了州
    • 学会等名
      第65回日本応用動物昆虫学会

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公開日: 2022-12-28  

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